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随着长江流域居民生活水平的提高,人们对改善住宅室内热环境的愿望越来越强烈,进而对住宅热环境的舒适性有了更高的要求。家用空调器因其在长江流域的适宜性而作为室内供冷、供暖末端设备被广泛使用,为居民带来了舒适和便利。但是同时存在一些问题,目前空调室内热环境营造是将我国现行标准中的室内整体均匀环境参数、热环境整体评价指标等作为设计依据,对于使用家用空调器营造的非均匀、非稳定的环境,这样的参数设计是否还满足热舒适要求?对于长江流域空调营造的部分空间、部分时间使用特点,室内热环境舒适性应该如何评价?基于此问题,本文希望通过验证上述设计依据的适用性,进而探究长江流域住宅通过家用空调器供冷、供暖来营造舒适热环境的科学依据。首先,在重庆大学城环实验楼搭建了实验平台,基于GB50736舒适性空调室内设计参数拟定了冬夏各12个实验工况(夏季空调设定温度:24℃,26℃,28℃;冬季空调设定温度:17℃,19℃,21℃;设定风速:高风速、中风速、自动风、无风感),基于家用分体柜式空调器开展了室内热环境测试。结果表明:对于夏季供冷房间而言,房间平均空气温度范围为23.5~27.7℃;平均风速范围为0.09~0.35m/s;流场分布特征指标结果基本符合标准限值;人员活动区实测平均空气温度在24.8~28.8℃之间;实测相对湿度和风速基本低于标准限值。对于冬季供暖房间而言,房间平均空气温度范围为20.4~26.1℃;平均风速范围为0.01~0.43m/s;坐姿垂直温差和温度均匀度普遍偏高,提高风速可降低垂直温差、改善温度均匀度;人员活动区实测平均空气温度在20.1~24.6℃之间;实测相对湿度完全符合标准限值,实测风速基本符合标准限值且接近于静风。因此,实验工况设置基本符合GB/T50785流场特征指标要求,实验工况下室内人员活动区的热环境符合GB50736舒适性空调的设计参数要求,验证了本文的实验设计用于进行舒适性空调实验研究的合理性。其次,在夏季和冬季开展了人体生理实验和主观问卷调查。人体生理响应特性及舒适性评价研究结果表明:对于夏季供冷而言,满足生理舒适性的To和MTSV区间分别为:[24.4℃,25.3℃]和[-0.88,-0.5],MTSV区间向热感觉偏凉侧偏移,且人员更偏好于将温度设置偏低一些。对于冬季供暖而言,满足生理舒适性的To和MTSV区间分别为:[21.1℃,23.3℃]和[-0.16,+0.83],MTSV区间向热感觉偏暖侧偏移,且人员更偏好于将温度设置偏高一些。因此,GB/T50785标准的整体热舒适评价并不适用于分体柜式空调器营造的热环境,人体无论处于供冷还是供暖条件下,满足人员生理舒适性的实际热感觉总是偏离GB/T50785标准Ⅰ级热感觉范围[-0.5,+0.5],偏好温度总是偏离中性温度,且总是接近于满足人员生理舒适性即自主神经系统调节处于平衡时的操作温度。最后,分三部分对冬夏室内人员对实验环境主观满意度进行了分析并求解了操作温度适宜区间。第一部分通过建立实际不满意率模型APD-MTSV求解了满足APD≤10%的操作温度的区间,结果表明:夏季人员主观上更满意于比生理舒适设置高一点的温度,可以在满足人员满意度的范围内牺牲一点生理舒适性,其适宜操作温度区间为[24.9℃,26.3℃];冬季人员主观上更满意于比生理舒适设置低一点的温度,满足生理舒适性的下限同时满足主观满意度的上限,冬季供暖适宜操作温度区间为[21.1℃,23.1℃]。第二部分利用本实验实测数据验证了PD-MTSV、PPDMTSV模型的适用性,与APD-MTSV比较,结果表明:使用PD-MTSV预测分体柜式空调器供冷供暖室内的不满意率,分别会造成较高的热不满意和较高的冷不满意;使用PPD-MTSV模型会低估夏季室内人员对热环境的满意度,造成不必要的能源浪费,且会高估冬季室内人员的满意度,造成较高的实际不满意率。第三部分讨论了第一部分中确定的操作温度适宜区间相对于使用GB/T50785标准求取的区间产生偏移的原因。结果表明:夏季应适当降低送风风速以减小冷吹风感,进而可以将空调器设定温度提高一些,冬季应适当提高送风风速以减小坐姿垂直温差,保证局部的舒适性,进而可以将空调器设定温度降低一些,达到节能目的。